Precise Tuning of Functional Group Spatial Distribution on Porphyrin Rings for Enhanced CO2 Electroreduction Selectivity

位阻效应 化学 卟啉 选择性 氢键 催化作用 配体(生物化学) 质子化 光化学 组合化学 分子 立体化学 有机化学 生物化学 离子 受体
作者
Hao Wang,Chaoqun Ma,Qipeng Lu,Mingzheng Gu,Ling Jiang,Yixin Hao,Fengping Hu,Linlin Li,Guangfeng Wang,Shengjie Peng,Xiaojun Zhang
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:64 (19): e202501091-e202501091 被引量:11
标识
DOI:10.1002/anie.202501091
摘要

Molecular catalysts play a critical role in regulating the selectivity of electrocatalytic CO2 reduction reaction (CO2RR), yet the understanding of ligand function is largely restricted to modulating the electronic structure of the metal and reaction kinetics. Herein, a hydroxyl (─OH) ligand is introduced into a sterically hindered amino-porphyrin (o-TAPP) to synthesize the atropisomers porphyrin-salicylimine-Cu (o-Cu-Por-Sa) with hydrogen-bonding interactions (O─H⋯O), enabling efficient selection of CO and CH4 under dual effects. Detailed analysis shows that the ─OH of o-Cu-Por-Sa (αβαβ) forms a noncovalent hydrogen bond with carbonate, characterized by a bond length of 2.01 Å and an angle of 27.6°, and this interaction reduces the reaction energy barrier, achieving a faradaic efficiency (FE) of 84% for CH4. Moreover, the steric hindrance effect of the symmetric distribution of ─OH facilitates protonation reactions by preventing C-C coupling. In contrast, ─OH aggregated on o-Cu-Por-Sa (αααα) forms a pocket-like hydrogen bond grid, which restricts free CO2 adsorption, and the rapid dissociation of *CO also interrupts the reaction. This work highlights the pivotal role of dual effects induced by ligand atropisomerization in regulating selectivity, offering new insights for the design of efficient molecular catalysts.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
Ty完成签到,获得积分10
1秒前
赘婿应助研友_Zlepz8采纳,获得10
1秒前
ASH完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
Su_Zehe完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
5秒前
tk发布了新的文献求助10
6秒前
yangyangYoung发布了新的文献求助10
6秒前
大个应助开朗的灵松采纳,获得10
6秒前
甜甜凉面发布了新的文献求助10
6秒前
Su_Zehe发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
且泛轻舟发布了新的文献求助10
8秒前
山了个山完成签到,获得积分10
8秒前
仁爱发卡发布了新的文献求助10
9秒前
墨染完成签到,获得积分10
9秒前
咩咩咩咩咩完成签到,获得积分20
9秒前
shugefuhe完成签到,获得积分20
10秒前
11秒前
11秒前
12秒前
戚帅鹏完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
十九发布了新的文献求助10
16秒前
hang发布了新的文献求助10
16秒前
万能图书馆应助llll采纳,获得10
16秒前
17秒前
今后应助tk采纳,获得10
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Sage Handbook of Digital Labour 600
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6416919
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8236033
关于积分的说明 17494378
捐赠科研通 5469733
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2889692
邀请新用户注册赠送积分活动 1866647
关于科研通互助平台的介绍 1703773